Blog

titanato di alluminio-chimicamo

Titanato di alluminio

  |   Chimica, Chimica Generale

Il titanato di alluminio Al2TiO5 detto tialite è un materiale ceramico costituito da una miscela di ossido di alluminio Al2O3 e biossido di titanio TiO2

Essi danno  luogo alla formazione di una soluzione solida in proporzione stechiometrica 1:1.

Preparazione

È preparato riscaldando la miscela dei componenti ad una temperatura al di sopra dei 1350°C a pressione atmosferica. Il titanato di alluminio, tuttavia, è instabile a una temperatura maggiore di 750°C a cui la soluzione solida si decompone dando luogo a una reazione eutettoide

reazione eutettoide

che porta alla separazione dei due componenti.

Per tale motivo il titanato di alluminio è dopato con:

    • MgO ossido di magnesio
    • SiO2 biossido di silicio
    • ZrO2 biossido di zirconio

per stabilizzare la struttura della soluzione solida che contiene comunque una certa quantità degli ossidi di alluminio e di titanio e pertanto non omogenea.

Proprietà

Il  titanato di alluminio è caratterizzato da una eccellente resistenza agli shock termici e conseguentemente:

  • bassissimo coefficiente di dilatazione termica
  • bassa conducibiltà termica
  • basso modulo elastico 
  • buona resistenza chimica

che lo rendono un materiale utilizzato in svariate applicazioni.

Queste proprietà derivano da una elevata porosità e da microfessure derivanti da una elevata anisotropia del materiale: i cristalli infatti mostrano diversi coefficienti di dilatazione termica lungo i tre assi, infatti, mentre l’espansione sugli assi a e b è positiva, risulta negativa sull’asse c.

Come risultato di ciò tale fenomeno porta alla formazione di microfessure che conferiscono al materiale, una volta riscaldato, una bassa resistenza che ne limita gli utilizzi.

Per le sue caratteristiche il titanato di alluminio è adoperato per ottenere:

  • crogioli di colata
  • filtri antiparticolato nei motori diesel
  • tubi, condutture
  • stampi nel settore del vetro
  • anelli distanziatori di convertitori catalitici
  • isolanti termici

Al fine di ottenere il titanato di alluminio con costi minori e migliori prestazioni sono stati studiati metodi di sintesi alternativi tra cui un nuovo processo che prevede la decomposizione termica di una soluzione contenente acido nitricoacido fluoridrico e quantità stechiometriche di alluminio e titanio. La soluzione è iniettata in un reattore riscaldato in cui avviene la formazione degli ossidi prevalentemente amorfi in una forma omogenea e finemente dispersa altamente reattiva.

Le caratterizzazioni effettuate tramite diffrazione di raggi X mostrano la formazione di:

  • biossido di titanio sotto forma di anatasio
  • ossidi di titanio complessi come Ti3O5
  • titanato di alluminio
  • ossido basico di alluminio AlO(OH) sotto forma di bohemite.

La formazione completa della tialite dalla miscela di ossidi è stata studiata tramite analisi termogravimetrica, analisi termica differenziale e termogravimetria differenziale. E’ risultato che la reazione, dipendente dal tempo, è completata a 1400°C mentre la decomposizone nei rispettivi ossidi avviene tra 900 e 1070°C.

Condividi


Gentile Lettrice, Gentile Lettore

Abbiamo rilevato che stai utilizzando un AdBlocker che blocca il caricamento completo delle pagine di Chimicamo.org

Questo sito è per te completamente gratuito e fornisce, si spera, un servizio serio, completo ed utile, pertanto speriamo che tu consideri la possibilità di escluderlo dal blocco delle pubblicità che sono la nostra unica fonte di guadagno per portare avanti quello che vedi.

 

Per piacere aggiungi Chimicamo.org alla tua whitelist oppure disabilita il tuo software mentre navighi su queste pagine.

 

Grazie

Lo staff di Chimicamo.org

Condividi